1.6物质的分离
一、单选题
1.下列关于结晶和晶体的说法,正确的是( )
A. 从溶液中析出的晶体一定有结晶水 B. 把溶液的溶剂蒸发一些一定会有晶体析出
C. 升高温度后,饱和溶液一定变为不饱和溶液 D. 饱和溶液降温析出晶体后的溶液一定是饱和溶液
2.粗盐中常含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4及泥沙等杂质,常用下面的流程进行提纯。下列说法正确的是 ( )
A. 加入试剂a的顺序可以是过量的NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液
B. 加入试剂a后,将混合物过滤,得到的沉淀中除泥沙外还含有4种不溶物
C. 向溶液I中加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,但不应过量,否则会影响精盐的纯度
D. 溶解过程需要进行搅拌,目的是提高氯化钠的溶解度
3.如图所示为三种实验操作,下列说法正确的是( )
A. 进行如图甲所示的过滤操作,可从食盐溶液中获得食盐固体
B. 进行如图乙所示的蒸发操作,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热
C. 进行如图丙所示的蒸馏操作,冷凝管进出水的方向是a进b出
D. 在粗盐提纯实验中,需要用到图示甲、乙、丙三种操作
4.下列混合物的分离方法不正确的是( )
A. 酒精和水——(蒸馏) B. 泥沙和食盐——(溶解和过滤)
C. 食盐和硝酸钾——(降温结晶) D. 汽油和水——(过滤)
5.诸暨市持续推进“五水共治”,加快建设生态文明。河道管理人员需要定期用网兜(如图所示)来打捞河道漂浮物,这种方法最接近( )
A. 沉淀法 B. 蒸馏法 C. 过滤法 D. 结晶法
6.氯化钠和碳酸钠晶体的溶解度(0°C~ 30℃ )如表中所示:
0℃ 10℃ 20℃ 30℃
氯化钠 35.7 g 35.8g 36.0 g 36.3g
碳酸钠晶体 7.0g 12.5g 21.5g 38.8g
分析表中数据,下列几种说法中正确的是( )
A. 在0℃~30℃之间,氯化钠的溶解度受温度的影响较大
B. 在0℃~30℃之间,同温度下,氯化钠和碳酸钠晶体的溶解度都是不相等的
C. 将含水各100g的氯化钠与碳酸钠的饱和溶液,从30℃降至0℃,析出晶体的质量相等
D. 欲从含少量氯化钠杂质的碳酸钠浓溶液中分离出碳酸钠晶体,可采取降低溶液温度的方法
7.如图是我们学过的蒸馏装置,关于蒸馏实验说法不正确的是( )
A. 蒸馏是我们所学的净化水的最彻底方式 B. 图中冷凝水的流动方向是A→B
C. 温度计应该放在蒸馏烧瓶的支管口,测气体温度 D. 烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体爆沸
8.测定粗盐纯度,需经过称量、溶解、过滤、蒸发结晶下列操作规范的是( )
A. B.
C. D.
9.下列混合物的分离所用的方法错误的是( )
A. 硝酸钾溶液中混有少量氯化钠(降温结晶) B. 糖和食盐(过滤)
C. 氯化钠溶液中混有少量硝酸钾(蒸发结晶) D. 泥沙和食盐(过滤)
10.我们初中校园使用“直饮机”,直饮机内水处理的过程如图所示,步骤①对应的作用是( )
A. 吸附杂质 B. 过滤 C. 杀菌消毒 D. 蒸馏
11.野外生存训练课上,某同学设计了下列四种获得饮用水的方法,其中最不合理的是( )
A. 融化积雪,煮沸后使用 B. 过滤混有泥沙的河水,煮沸后使用
C. 收集雨水,煮沸后使用 D. 用活性炭处理海水,煮沸后使用
12.自然界中几乎不存在纯净的水,若要对自然界中是水进行净化处理,其中净化程度最高的方法是( )
A. 吸附 B. 沉降 C. 过滤 D. 蒸馏
13.在野外和灾区,可用下列步骤将河水转化为饮用水:①化学沉降(用明矾);②消毒杀菌(漂白粉);③自然沉降;④加热煮沸。以上处理过程最合理的顺序是( )
A. ③②①④ B. ③①②④ C. ③①④② D. ①③②④
二、解答题
14.海水晒盐可获得食盐。但晒制的食盐中,除含泥沙外,还可能会含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。为确定其组成,小明进行了如下实验:
(1)操作Ⅰ中需要用到玻璃棒,其作用是________ 。
(2)通过上述实验现象,该食盐中一定存在的杂质是________。
(3)若要进一步确定所有杂质的成分,还需要继续进行实验,写出后续实验操作Ⅱ及判断方法________。
三、实验探究题
15.我国产盐历史悠久,盐产品在日常生活、工业生产中有广泛用途。
(1)甲图操作①为乙图中的 (填字母);
(2)图乙B中加热到 时,停止加热;
(3)实验结束后称量获得的精盐,并计算精盐的制得率(制得率=精盐质量/粗盐质量),可能出现偏大的原因是 。
A. 过滤时滤纸有破损 B. 蒸发时有固体溅出 C. 过滤后滤液仍然浑浊就蒸发结晶
D. 蒸发后,所得精盐很潮湿 E. 溶解含有泥沙的粗食盐时,加入的水量不足
(4)现在要配制8%NaCl溶液60.0g,下列操作中不会引起溶液中氯化钠的质量分数偏小的是 。
A. 用量筒量取水时仰视读数 B. 配制溶液时,烧杯先用少量蒸馏水润洗
C. 氯化钠晶体不纯 D. 转移已配好的溶液时,有少量溶液溅出
16.某化学兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,用所得的精盐配50g质量分数为5%的氯化钠溶液。下图是同学们做粗盐提纯实验的操作示意图。
请回答下列问题:
(1)操作③中用玻璃棒搅拌的作用是 ;
(2)操作⑥中的错误是 ;
(3)粗盐提纯的操作顺序为(填选项)_________、称量精盐并计算产率。
A. ①⑤③⑥②④ B. ①⑤②③⑥④ C. ①②③⑤⑥④ D. ①⑤②⑥③④
(4)操作④中,当观察到烧杯中的滤液浑浊,原因可能是 (写出一条原因)。
(5)用提纯得到的精盐配制了50g质量分数为5%的氯化钠溶液。经检测,溶质质量分数偏小,其原因可能有__________(填选项)。
A. 氯化钠固体仍然不纯 B. 称量时所用砝码生锈
C. 量取水时,仰视读数 D. 装瓶时,有少量溶液洒出
答案解析部分
一、单选题
1. D
分析:根据对结晶和晶体的认识分析判断。
解答:A.从溶液中析出的氯化钠晶体就不含结晶水,故A错误;
B.当溶液饱和时,将溶剂蒸发一些一定会有晶体析出,而不饱和溶液就无法确定,故B错误;
C.如果物质的溶解度随温度的升高而减小,那么升高温度后,饱和溶液析出晶体后仍然为饱和溶液,故C错误;
D.饱和溶液降温析出晶体后的溶液一定是饱和溶液,故D正确。
故选D。
2. B
分析:氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;
稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
解答:A.加入试剂a的顺序不能是NaOH溶液、Na2CO3溶液,BaCl2溶液,这是因为氯化钡溶液在碳酸钠溶液后面时,过量的氯化钡不能除去,故A错误;
B.加入试剂a后,将混合物过滤,得到的沉淀中除泥沙外还含有4种不溶物,即氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡,故B正确;
C.向溶液Ⅰ中加入的盐酸也可以是过量的,这是因为盐酸易挥发,随着蒸发氯化氢会挥发出去,故C错误;
D.搅拌只能加快溶解的速度,不会改变物质的溶解度,故D错误。
故选B。
3. B
分析:根据对常见实验操作的认识分析判断。
解答:A.进行如图甲所示的过滤操作,可以分离液体和不溶于液体的固态物质,而食盐是溶解在水中的,故A错误;
B.进行如图乙所示的蒸发操作,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热,用余温完成后面的结晶,这也可以节约燃料,故B正确;
C.进行如图丙所示的蒸馏操作,冷凝管进出水的方向是b进a出,这也可以延长冷凝水的停留时间,增强冷凝效果,故C错误;
D.在粗盐提纯实验中,需要用到图示甲、乙,而不会用到蒸馏操作,故D错误。
故选B。
4. D
分析:过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法;蒸馏是通过加热汽化的方法而将物质分离的一种方法,根据不同物质的特点选择合适的分离方法。
解答:A.酒精和水的沸点不同,可采用蒸馏的方法进行分离,故A正确,不合题意;
B.食盐易溶于水,泥沙难溶于水,可采用加水溶解、过滤的方法进行分离,故B正确,不合题意;
C.食盐的溶解度几乎不受温度的影响,而硝酸钾的溶解度随温度的变化明显,则可使用降温结晶的方法进行分离,故C正确,不合题意;
D.汽油和水是液体,不能用过滤的方法进行分离,D错误,符合题意。
故选D。
5. C
分析:过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质。
解答:网兜的作用就是将不溶于河水的漂流物与河水分离,这和过滤的作用相同,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
6. D
分析:(1)根据表格数据分析氯化钠的溶解度随温度的变化规律;
(2)根据表格数据分析二者的溶解度是否可能相等;
(3)根据表格数据分别计算出温度降低时析出的晶体质量,然后比较;
(4)根据溶解度随温度的变化规律确定结晶提纯的方法。
解答:A.根据表格数据可知,在0℃~30℃之间,氯化钠的溶解度受温度的比较小,而碳酸钠的溶解度受温度影响比较大,故A错误;
B.在20℃以下时,碳酸钠的溶解度小于氯化钠;在30℃以上时,碳酸钠的溶解度大于氯化钠,因此在20℃~30℃之间时,二者的溶解度可能相等,故B错误;
C.将含水各100g的氯化钠与碳酸钠的饱和溶液,从30℃降至0℃,氯化钠析出:36.3g-35.7g=0.6g,碳酸钠析出:38.8g-7g=31.8g,故C错误;
D.氯化钠的溶解度几乎不受温度的影响,而碳酸钠的溶解度随温度的降低而迅速减小,则欲从含少量氯化钠杂质的碳酸钠浓溶液中分离出碳酸钠晶体,可采取降低溶液温度的方法,故D正确。
故选D。
7. B
分析:根据对蒸馏和蒸馏装置的认识分析判断。
解答:A.蒸馏是我们所学的净化水的最彻底方式,故A正确,不合题意;
B.让冷凝水从下口进入,上口流出,可以延长冷凝水停留的时间,增强冷凝效果,则图中冷凝水的流动方向是B→A,故B错误,符合题意;
C.温度计应该放在蒸馏烧瓶的支管口,测气体温度,故C正确,不合题意;
D.烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体爆沸,故D正确,不合题意。
故选B。
8. D
分析:根据实验操作的规范分析判断。
解答:A.在称量精盐的质量时,精盐应该放在左盘,而砝码放在右盘,故A错误;
B.量筒不能作为配制溶液的仪器,故B错误;
C.在进行过滤操作时,溶液不能直接倒入漏斗,应该用玻璃棒引流,故C错误;
D.在蒸发结晶时,应该用玻璃棒不断搅拌,故D正确。
故选D。
9. B
分析:混合物的分离方法是指人们根据不同物质的性质的不同点,采用适当的方式将混合物中各物质分离开来的科学方法,据此结合常见的分离的方法,进行分析判断。
解答:A.硝酸钾溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶出来、再过滤的方法,故A正确不合题意;
B.糖和食盐均易溶于水,不能用过滤的方法分离,故B错误符合题意;
C.氯化钠溶液中含有少量的硝酸钾,氯化钠受温度影响较小,硝酸钾溶解度受温度影响较大,可以采用蒸发结晶的方法进行分离,故C正确不合题意;
D.泥沙易溶于水,泥沙难溶于水,可用加水溶解、过滤的方法进行分离,故D正确不合题意。
故选B。
10. A
分析:根据水的净化的知识判断。
解答:根据图片可知,①中的碳罐中的活性炭,用于吸附杂质,②中的超滤膜用于过滤,③中的紫外线灯用于杀菌消毒,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
11. D
分析:根据水的净化的知识进行分析.
解答:A.融化冰雪,煮沸后使用,可以得到较纯净的软水,故A正确不合题意;
B.过滤泥水,煮沸后使用,可以得到较纯净的软水,故B正确不合题意;
C.收集雨水,煮沸后使用,可以得到较纯净的软水,故C正确不合题意;
D.用活性炭处理海水,不能除去水中的可溶性盐类物质,故D错误符合题意。
故选D。
12. D
分析: 根据各种不同净化方法的作用分析。
解答: 吸附可以除去水中的色素和异味,沉降、过滤可以除去不溶于水的物质,蒸馏可以得到纯净水,净化程度最高。
故选D。
13. B
分析:根据水的净化的知识分析解答。
解答:③自然沉降,此操作只是把固体颗粒沉降而并未进行彻底分离,在此净化过程中应是最初的阶段;
①化学沉降(用明矾),可除去水中沉降下来的小固体颗粒,因此应排在沉降后;
②消毒杀菌(用漂白粉),使用漂白粉在水中生成氯气杀死水中病菌,此时水中含有少量氯气不能直接饮用;
④加热煮沸,通过加热煮沸,可使水中氯气挥发,并进一步杀菌,经过此步净化后的水达到了饮用标准。
则正确的顺序为③①②④。
故选A。
二、解答题
14. (1)引流
(2)氯化镁
(3)向混合液中加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,再向白色沉淀中加入稀硝酸,若沉淀全部溶解,则杂质中不含硫酸钠,若沉淀部分溶解,则还含有杂质硫酸钠。
分析:(1)根据过滤中玻璃棒作用是引流分析;
(2)根据氢氧化钠与氯化镁反应产生氢氧化镁沉淀分析;
(3)根据硫酸根离子的验证方法分析。
解答:(1)操作Ⅰ为过滤,玻璃棒作用是引流;
(2)加入氢氧化钠有白色沉淀生成,说明一定有氯化镁,向反应后溶液中加入碳酸钠无明显现象,则说明一定不含能与碳酸钠反应生成沉淀的氯化钙;
(3)要进一步确定杂质成分,需验证是否含硫酸钠,可利用硫酸根离子与钡离子反应生成不溶于硝酸的硫酸钡沉淀判断,方法是向混合液中加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,再向白色沉淀中加入稀硝酸,若沉淀全部溶解,则杂质中不含硫酸钠,若沉淀部分溶解,则还含有杂质硫酸钠。
故答案为:(1)引流;(2)氯化镁;(3) 向混合液中加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,再向白色沉淀中加入稀硝酸,若沉淀全部溶解,则杂质中不含硫酸钠,若沉淀部分溶解,则还含有杂质硫酸钠。
三、实验探究题
15. (1)C
(2)有大量晶体析出时
(3)A,C,D
(4)D
分析:(1)根据甲图确定操作①的名称即可;
(2)根据结晶操作的规范解答;
(3)如果精盐的制得率偏差较大,那么肯定是精盐质量的测量出现较大偏差,据此分析判断;
(4)根据“溶质质量分数=”可知,溶质质量分数偏小,要么是溶质质量偏小,要么是溶剂质量偏大,据此分析判断。
解答:(1)在甲中,将粗盐配制成悬浊液的过程为溶解,应该为乙图中的③。
(2)图乙B为蒸发结晶,则:加热到有大量晶体析出时时,停止加热;
(3)A.过滤时滤纸有破损,那么杂质不能被充分过滤,即会使测出的精盐质量偏大,故A符合题意;
B.蒸发时有固体溅出,会使测出的精盐质量偏小,故B不合题意;
C.过滤后滤液仍然浑浊就蒸发结晶,则精盐中会存在杂质,导致精盐的质量偏大,故C符合题意;
D.蒸发后,所得精盐很潮湿,会导致精盐的质量偏大,故D符合题意;
E.溶解含有泥沙的粗食盐时,加入的水量不足,会导致部分食盐不能溶解,即精盐的质量偏小,故E不合题意。
故选ACD。
(4)A.用量筒量取水时仰视读数,根据“俯视大仰视小”的规律可知,读出的示数偏小,而实际得到水的体积偏大,故A不合题意;
B.配制溶液时,烧杯先用少量蒸馏水润洗,会导致溶剂水的质量偏大,故B不合题意;
C.氯化钠晶体不纯,则溶质的质量偏小,故C不合题意;
D.转移已配好的溶液时,有少量溶液溅出,由于溶液具有均一性,因此不会影响溶液的溶质质量分数,故D符合题意。
故选D。
16. (1)加速溶解
(2)没有用玻璃棒引流
(3)B
(4)滤纸破损或液面高于滤纸边缘
(5)A,C
分析:(1)根据图片确定步骤③的名称,据此确定玻璃棒的作用;
(2)根据图片确定步骤⑥的名称,再寻找其中的错误。
(3)根据粗盐提纯的实验过程确定操作顺序。
(4)根据过滤操作中的注意事项解答;
(5)根据“溶质质量分数=”可知,溶质质量分数偏小,要么是溶质质量偏小,要么是溶剂质量偏大,据此分析判断。
解答:(1)根据图片可知,操作③为溶解,其中玻璃棒的作用是加速溶解。
(2)根据图片可知,操作⑥为过滤,错误为:没有用玻璃棒引流;
(3)粗盐提纯的步骤为:
①从试剂瓶中取出食盐;
⑤用天平称出规定质量的食盐;
②将食盐倒入烧杯,用量筒量取规定体积的水,倒入烧杯;
③用玻璃棒不断搅拌,直到食盐全部溶解;
⑥将溶液进行过滤;
④将得到的滤液放入蒸发皿中,用酒精灯进行加热,让其蒸发结晶。
则正确的操作顺序为:①⑤②③⑥④。
故选B。
(4)操作⑥中,当观察到烧杯中的滤液浑浊,原因可能是:滤纸破损或液面高于滤纸边缘。
(5)A.氯化钠固体仍然不纯,导致溶质的质量偏小,故A符合题意;
B.称量时所用砝码生锈,导致砝码的质量偏大,即溶质的质量偏大,故B不合题意;
C.量取水时,仰视读数,根据“俯视大仰视小”的规律可知,读出的示数偏大小,而实际得到水的体积偏大,故C符合题意;
D.装瓶时,有少量溶液洒出,由于溶液具有均一性,因此不会影响溶质质量分数大小,故D不合题意。
故选AC。
(
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